Innovaciones en el microbioma para unos sistemas alimentarios sostenibles
El conjunto de todos los microorganismos como bacterias, hongos y virus —conocido como microbioma— influye en nuestro bienestar, al configurar todo, desde la digestión hasta las respuestas inmunitarias. Los microbiomas también existen en todos los sistemas agroalimentarios. Comprender estos microorganismos y sus intrincadas interacciones entre sí y con su entorno es fundamental para garantizar una producción de alimentos más segura y sostenible.
Procedimientos coherentes para la cartografía del microbioma
El equipo del proyecto MASTER, financiado con fondos europeos, se centró en descifrar las intrincadas relaciones entre los microbiomas de sistemas alimentarios interconectados como el marino, el vegetal, el del suelo, el del rumen y el de los alimentos. «Empleando tecnologías de secuenciación del ADN basadas en el microbioma, el objetivo primordial era mejorar mediante ingeniería la calidad, sostenibilidad y capacidad de promoción de la salud de las cadenas agroalimentarias y los alimentos, y generar piensos», explica el coordinador del proyecto, Paul Cotter. Para lograrlo, así como garantizar un análisis coherente de los microbiomas y mantener la comparabilidad en toda la cadena alimentaria, el consorcio normalizó los procedimientos de recogida, conservación y almacenamiento de muestras. El desarrollo de procedimientos operativos normalizados en todas las fases del proceso de análisis minimizó los posibles errores, evitando sesgos y malas interpretaciones de los datos.
Nueva tecnología
Más concretamente, en MASTER se ha desarrollado un nuevo protocolo y un kit de extracción de ADN asociado para facilitar un muestreo eficaz para el análisis de microbiomas basado en el ADN, incluso en los casos en los que esto supone un reto debido a que el número de microorganismos presentes es bajo. Lo que es más importante, la aplicación de este protocolo a miles de muestras procedentes de distintos entornos de transformación alimentaria condujo a la creación de la base de datos CuratedFoodMetagenomic, un recurso de valor incalculable que la industria puede utilizar para detectar con precisión los microorganismos presentes en los alimentos. Estas herramientas pueden utilizarse en combinación con una herramienta portátil y rápida de secuenciación del ADN para detectar microorganismos problemáticos.
Mejorar la producción de alimentos y piensos
Al reconocer el papel fundamental de los microbiomas vegetales para reforzar los mecanismos de defensa de las plantas contra los microorganismos patógenos y fomentar su crecimiento, los científicos desarrollaron cepas microbianas para combatir los hongos patógenos en cultivos como el maíz y biofertilizantes para aumentar la calidad de la hierba. En acuicultura, las soluciones basadas en microbios, incluidas las cepas probióticas y bioconservantes, mostraron resultados prometedores en la mejora del crecimiento de los peces y la calidad de los filetes. El equipo de MASTER también profundizó en el microbioma de los rumiantes, como las vacas, las ovejas y las cabras. Este microbioma tiene una importancia fundamental, ya que, dependiendo de su composición, puede influir en el grado de extracción de proteínas y otros nutrientes de los piensos, y también contribuye a las emisiones de gases de efecto invernadero (principalmente metano). «Modular el microbioma de los rumiantes puede reducir el impacto ambiental y también dar lugar a productos cárnicos y lácteos sostenibles y de mejor calidad», afirma Cotter.
Más allá del despilfarro de alimentos
El despilfarro mundial de alimentos, que representa casi una tercera parte de la producción total de alimentos, se abordó mediante tecnología de procesado de alimentos para convertir los residuos en ingredientes beneficiosos. Los investigadores también estudiaron la fermentación como método de conservación natural. «Los alimentos fermentados, ricos en bacterias beneficiosas, mejoran la calidad, seguridad y digestión de los alimentos y ofrecen beneficios para la salud», explica Cotter. Un estudio exhaustivo de varios alimentos fermentados abre la puerta a nuevos alimentos optimizados con respecto a estos atributos. Cotter destaca: «De MASTER han surgido más de veinte innovaciones, cada una identificada por su inmenso potencial». En el futuro, el consorcio MASTER seguirá investigando en nuevos proyectos de la Unión Europea, como DOMINO y HoloRuminant, lo que garantizará un progreso sostenido y avances continuos en estos ámbitos fundamentales.
Palabras clave
MASTER, microbioma, plantas, residuos alimentarios, tecnologías de secuenciación del ADN, rumiante, fermentación, acuicultura
